Біолог Філіп Хайтович пояснив, чому люди такі розумні
Як людина стала розумнішою за інших тварин і чи достатньо для цього однієї мутації? Чи є спосіб покращити свої здібності та чи допоможуть у цій справі вправи? Як улаштована пам'ять і чи можна прицільно видалити непотрібні спогади? Про все це та багато іншого розповів біолог Філіп Хайтович.
- Чи розуміють вчені сьогодні, як влаштована пам'ять? Це функція, яка розподілена в мозку, чи є якесь місце, де знаходиться пам'ять?
— Про пам'ять треба говорити суворіше. З погляду людини пам'ять — це загальне поняття: ми пам'ятаємо те, що було у минулому. Але з погляду роботи мозку існує безліч різних типів пам'яті. Наприклад, якщо розглядати час зберігання спогадів, є довготривала та короткочасна пам'ять. А якщо розглядати типи об'єктів, що запам'ятовуються, є пам'ять, наприклад, на особи, або предмети, або слова. Особи будуть запам'ятовуватись в одному регіоні, рідна мова – в іншому регіоні, іноземна мова – у третьому. Анатомічні структури та фізіологічні процеси, які відповідають за кожен із цих типів пам'яті, будуть відрізнятися.
— Якщо уявити, що людину вдарили по голові, і регіон, де зберігалися спогади, скажімо, про останню вечірку, виявився пошкодженим. Чи означає це, що тепер людина ніколи не зможе нічого згадати про цю вечірку?
— Дивлячись, що пошкоджено внаслідок удару. Якщо у зв'язку з цим регіоном пошкоджено, то через деякий час він може відновитися. У цьому випадку ніби обірвали провід, який з'єднує ваш комп'ютер з інтернетом, але через деякий час провід зріс, як зростаються кістки, і у вас знову є доступ до мережі. Інша річ, якщо молотком розплющили жорсткий диск, тобто пошкоджено самі структури, де зберігається спогад. Тодівідновити інформацію не можна чи дуже складно.
— Чи означає це, що, в принципі, можна прицільно усунути конкретні спогади?
— Це досить складно, бо треба дуже добре знати, куди цілитися.
- Це зовсім неможливо?
- Ні, чому ж. Ми не можемо потрапити, тому що у нас зараз немає методів, які дозволяють «дивитися» на мозок із досить високою роздільною здатністю. Але методи — це лише технології, а технології мають тенденцію розвиватися.
Ми зараз сидимо з вами у кафе та розмовляємо. Якщо потім спробувати знайти цей спогад у мене і у вас у голові, це виявляться зовсім різні області. Як же можна прицільно знищувати спогади, якщо у кожної людини вони зберігаються не там, де інша? Коли ви викликаєте цей спогад, згадуєте, як ви сиділи в кафе, цю розмову, у вас активуються саме ті ланцюги нейронів, в яких ця пам'ять збережена. Якщо існує методика, яка дозволяє з досить гарним дозволом визначити, що це за нейрони, то в чому проблема? Неважливо, де є спогади, якщо ви можете їх локалізувати.
— І відключити доступ до них, наприклад?
- Чому б і ні? На даний момент не існує технологій, які з такою хірургічною, навіть надхірургічною точністю могли б це робити, але знов нічого неможливого немає.
- Є поширене повір'я, що ми використовуємо мозок на деяку кількість відсотків, а решту не використовуємо. Чи це так?
— Так, на жаль, величезна кількість людей використовує свій мозок далеко не повністю. Хоча, звичайно, дуже складно точно сказати, скільки це у відсотках. Так само як більшість людей використовують фізичні можливості своєї мускулатури та свого скелета далеконе повністю. У будь-якого з нас теоретично є здатності легко лазити по деревах або швидко бігати на далекі дистанції, але більшість із нас цього робити не можуть, тому що не треновані. Але якщо тренуватися щодня, бігати та лазити по деревах, ці показники покращаться. Якщо почати це робити з дитинства, результат буде ще кращим. Те саме і з мозком. Чомусь вважається, що можна випити якусь пігулку і мозок раптом почне, як за помахом чарівної палички, працювати на сто відсотків. Це не так.
— Але ж є генетично обумовлена схильність до того чи іншого виду діяльності. Умовно, якщо ми проведемо серед дітей тест на IQ — з усіма застереженнями щодо його недосконалості та обмеженості використання — хтось набере більше балів.
— Так само якщо ви змусите дітей бігати, то деякі бігатимуть швидше за інших. Можливо, одна дитина біжить на 10% швидше за іншу, і це генетично обумовлено. Але якщо обидві ці дитини тренуватимуться, і той та інший зможуть пробігти марафон за три години. А якщо один з них тренуватиметься, а інший сидітиме перед телевізором, він взагалі ніколи не пробіжить марафон, ні за який час зможе лише пройти, та й то з зупинками. Тобто тренування дають нам різницю, яка набагато більша за ту, що визначається генетичними складовими. Звичайно, якщо ми говоримо про конкуренцію між людьми, які серйозно займаються музикою чи математикою, то тут уже генетична схильність дуже впливає. Усі тренуються, але в когось виходить краще.
— Виходить, що вправами можна розкрутити свою інтелектуальну діяльність і, грубо кажучи, стати розумнішими. Але розум – дуже широке поняття. І якщо людина наполегливо тренуватиметься вирішувати математичні завдання, то вонанавчиться лише краще вирішувати математичні завдання і нічого більше?
- Абсолютно вірно. Він не стане кращим, наприклад, вирішувати якісь побутові проблеми. Як Перельман, який чудово вирішує математичні завдання, але зовсім не здатний впоратися із простими побутовими проблемами.
— Коли ми говоримо про навчання, то спільним місцем є міркування, що чим раніше почнеш, тим краще. З чим це пов'язано?
— У дитинстві в нашому мозку дуже активно йде процес утворення нових синапсів — зв'язків між нейронами. Саме завдяки новим синапсам ми засвоюємо нову інформацію. Недавні дослідження показали, що у людей пік формування синапсів припадає на період від п'яти до десяти років. А ось у шимпанзе цей процес майже сходить нанівець у перші кілька місяців після народження. Не виключено, що саме тут хоча б частково криється відповідь на питання, чому люди розумніші за всіх інших тварин.
— Синапси формуються однаково у всіх людей або цей процес пов'язаний з тим, як інтенсивно дитину мучать, у сенсі навчають чомусь у дитинстві?
- Але в цілому займатися з дитиною швидше корисно?
- Так звичайно. Без зовнішніх стимулів якісь синапси формуватимуться, але мозок не знатиме, які з них потрібні, а які ні. Спочатку формуються всі можливі синапси, а ті, які потім не використовуються, зникають як непотрібні. Синапси формуються в мережі, які можуть бути стимулюючими та інгібуючими. Дитина навчається, що так робити треба, а так не потрібно. Потрібно, наприклад, гладити кішку, але краще не гладити змію чи крокодила. Ці нейронні мережі формуються на підставі тієї інформації, тих відчуттів та переживань, які він або сам отримує, або бачить у інших людей.
— Ось цікаво: діти стародавніхлюдей так само отримували зовнішні стимули, але, проте, Homo sapiens сотні тисяч років займалися виготовленням кам'яних скребків. І раптом, за еволюційними мірками, миттєво стався якийсь якісний стрибок, виникла цивілізація. Коли це сталося і чому?
— Це сталося приблизно 150 тисяч років тому. Ми вважаємо, що відбулося зрушення в динаміці розвитку мозку. До цього нові нейронні мережі, синаптичні ланцюги, які відповідають за складні когнітивні процеси, формувалися перші два-три роки після народження. Але потім це вікно, коли вони утворюються, вікно пластичності було розширено до 10—15 років.
— Це могло статися миттєво чи потрібно було кілька послідовних змін?
— Цілком могло бути одномоментним. Відбулося зрушення вже існуючої програми розвитку, а для цього достатньо однієї-єдиної мутації.
- У буквальному сенсі однієї?
— Так, одна-єдина мутація, що сталася в одній-єдиній людині, яка через це змогла вирішувати складніші проблеми, і в неї тому було більше нащадків. Нащадки теж були розумнішими, тож за кілька поколінь усі люди стали мати цю мутацію.
— Чи можливо відтворити такий когнітивний стрибок на модельних видах?
— Хоча це могла бути єдина мутація, вона сталася на тлі інших мутацій, які вже існували у мозку на цей момент. Якщо ми візьмемо навіть мозок мавпи і спробуємо в ньому зробити цю мутацію, ми не отримаємо того ж ефекту, так як у мавпи не відбулося безліч інших потрібних мутацій. А в мозку людини, навіть доісторичної, вони були, накопичилися за ті вісім мільйонів років, що сталися між поділом людини та шимпанзе. Тож тут як у футболі: щоб забити гол, потрібнийвсього один удар, але для цього потрібно, щоб передали м'яч цьому гравцю, потрібна ціла серія пасів, щоб м'яч опинився у потрібний час у потрібному місці.